Устройството ще бъде захранвано от четириядрен процесор Qualcomm Snapdragon 800 с тактова честота от 2.3 GHz, графичен процесор Adreno 330, както и 2 GB оперативна памет и операционна система Android 4.4 KitKat.
Новият смартфон също така ще разполага с 8-мегапикселова задна камера с оптична стабилизация на изображението и предна 1.3-мегапикселова камера за видео разговори, Wi-Fi, NFC, Bluetooth 4.0, 2G, 3G и 4G LTE, Micro USB, както и два варианта с 16 GB и 32 GB памет за съхранение и всичко това ще бъде захранвано от 2300 mAh батерия.
Google е добавил редица екстри към Nexus 5, заедно с операционната система Android KitKat потребителите вече могат да изберат гласово отключване и включване на Google Now, подобно на функцията за разпознаване на глас на Moto X. Камера приложението също е подобрено с нов HDR режим на фотография, който Google наричат HDR+.
Днес Google пусна за продажба Nexus 5 чрез Google Play в САЩ, Канада, Великобритания, Австралия, Франция, Германия, Испания, Италия, Япония и Корея, като смартфонът се предлага в два цвята, черно и бяло, на цена от 349 долара за модела с 16 GB памет и 399 долара за модела с 32 GB.